ایسنا/ دانشمندان در پیشرفت غیرمنتظره که شبیه داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسد، کپسول کوچک و قابل بلعیدن طراحی کردند که می‌تواند با باکتری‌های روده صحبت کند و از تلفن هوشمند دستور بگیرد.

این کپسول پیشرفته آزمایش شده بر روی نمونه حیوانی، می‌تواند روزی به پزشکان کمک کند تا بیماری‌های روده مانند کولیت را دقیق‌تر و مؤثرتر تشخیص داده و درمان کند. کولیت، نوعی بیماری التهابی روده است که باعث ایجاد التهاب و زخم در دیواره داخلی روده بزرگ می‌شود.  

در پژوهش کنونی بر تریلیون‌ها میکروبی که در سیستم گوارش ما زندگی می‌کنند، تمرکز شده است؛ باکتری‌های روده، نقش مهمی در سلامت کلی ما دارند، اما دانشمندان مدت‌هاست که برای کنترل یا برقراری ارتباط با آنها پس از ورود به بدن تلاش می‌کنند.  

گروه پژوهشی به رهبری هانجی وانگ، برای حل این مشکل، گونه‌ای از «اشریشیا کلی» (E. coli)، نوع رایجی از باکتری‌ها را مهندسی کرد که به سیگنال‌های نور پاسخ دهد و با استفاده از «زیست‌تابی» یا نور درخشان، پیام ارسال کند، سپس کپسول الکترونیکی کوچکی طراحی کردند که می‌تواند بلعیده شود و با استفاده از نور با این باکتری‌های مهندسی شده ارتباط برقرار کند.

این کپسول که توسط باتری‌های کوچک تغذیه می‌شود و به یک برد مدار ویژه مجهز شده است، از طریق بلوتوث به برنامه‌ای در گوشی هوشمند متصل می‌شود. وقتی کپسول وارد بدن شد، می‌تواند سیگنال‌های ارسالی از باکتری‌ها را تشخیص دهد و همچنین با استفاده از نور LED داخلی خود، دستورالعمل‌هایی را ارسال کند.

این گروه آزمایشی برای آزمایش اختراع خود، از سه خوک استفاده کرد که به کولیت، بیماری شامل التهاب روده بزرگ، مبتلا شده بودند. به این خوک‌ها باکتری «اشریشیا کلی» مهندسی‌شده داده شد. این باکتری‌ها به گونه‌ای طراحی شده بود تا هنگام تشخیص نیترات - نشانگر شیمیایی مرتبط با التهاب در روده- بدرخشد.

هنگامی که کپسول بلعیده شد، این سیگنال درخشان را از باکتری‌ها دریافت و اطلاعات را به برنامه تلفن هوشمند ارسال کرد و به دانشمندان اجازه داد تا التهاب را از بیرون بدن مشاهده کنند، البته کار به اینجا ختم نشد.

دانشمندان توانستند از طریق برنامه موجود در گوشی هوشمند، سیگنالی را به کپسول ارسال کنند و به آن دستور دهند که نور LED خود را روشن کند. این نور، سوئیچ ژنتیکی ویژه‌ای در باکتری‌ها ایجاد کرد و باعث شد که آنها آنتی‌بادی‌های ضد التهابی را درست در محل التهاب آزاد کنند و نتیجه این فعالیت پژوهشی بهبود قابل اندازه‌گیری در علائم کولیت خوک‌ها بود.

این ارتباط دو طرفه بین الکترونیک و میکروب‌های روده می‌تواند مرز جدیدی در پزشکی محسوب شود و این فناوری نه فقط به پزشکان اجازه می‌دهد تا اتفاقات درون روده را به صورت بلادرنگ رصد کنند، بلکه به آنان اجازه خواهد داد تا درمان‌ها را دقیق و در هر کجا و زمانی که مورد نیاز است به بیماران ارائه دهند که همه این موارد از طریق تلفن هوشمند کنترل می‌شود.

سایت ساینس گزارش کرد، اگرچه این فناوری هنوز در مراحل اولیه است، اما دانشمندان بر این باور هستند که با توسعه بیشتر و آزمایش‌های بالینی، در نهایت می‌توان از آن برای درمان بیماری‌های انسانی مانند بیماری التهابی روده، با استفاده از کپسول‌های هوشمند و میکروب‌های مهندسی‌شده به عنوان ابزارهای پزشکی شخصی‌سازی‌شده، استفاده کرد.

نتایچ پژوهش کنونی در نشریه «میکروبیولوژی طبیعت» (Nature Microbiology) منتشر شده است.